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Dolce, salato, amaro, acido: sensazioni dal cibo

Attraverso il gusto riceviamo sensazioni da ciò che mangiamo. Nella bocca ci sono piccoli organi sensoriali specializzati, i bottoni gustativi, che riconoscono le proprietà chimiche di cibi e bevande e, attraverso una serie di tappe, le comunicano al cervello. Esistono quattro gusti fondamentali. Anche gli animali percepiscono gusti diversi. Le sensazioni gustative spesso forniscono indicazioni su ciò di cui abbiamo bisogno oppure ci avvertono di sostanze nocive

Buono, non buono

Che buono il cioccolato! È dolce, ma anche amarognolo… Ogni volta che portiamo in bocca qualcosa la analizziamo e decidiamo se è buona o no. Il gusto è uno dei cinque sensi ed è basato sulle proprietà chimiche di ciò che introduciamo in bocca.

La lingua e altre parti della bocca contengono cellule specializzate, i recettori per il gusto, capaci di rispondere alla presenza di sostanze disciolte nei liquidi. Il gusto, combinato con l'olfatto, permette la scelta del cibo a seconda delle proprie preferenze e a volte anche a seconda delle necessità del proprio organismo.

Gli organi del gusto nei Vertebrati sono costituiti da corpuscoli (o bottoni) gustativi, che sono formati da cellule epiteliali modificate ‒ gli epiteli sono i tessuti di rivestimento, come la pelle e le mucose ‒ provviste di sottili espansioni verso l'esterno, i microvilli. I corpuscoli gustativi sono inoltre provvisti di un poro che mette in comunicazione la cavità interna con l'ambiente esterno; in questo modo le sostanze in soluzione possono arrivare a contatto con le cellule sensoriali, vale a dire le cellule che hanno la capacità di ricevere gli stimoli esterni. Solo le sostanze in soluzione o comunque liquide stimolano gli organi del gusto. Un sasso, un vetro, una penna non sono in grado di farlo! Fibre nervose sensitive specializzate che si trovano alla base delle cellule sensoriali sono in grado di rispondere ai cambiamenti delle attività elettriche di membrana del recettore indotte dalla presenza di determinate molecole presenti nel cibo.

I gusti fondamentali

Sono stati riconosciuti tradizionalmente quattro gusti fondamentali: acido, salato, dolce e amaro. Gusti più complessi derivano dalla loro combinazione. Occorre però distinguere tra gusto e sapore, termine che viene comunemente utilizzato come sinonimo di gusto. Il sapore in realtà è una combinazione di gusto e odorato; infatti tutti hanno provato la perdita dei sapori come conseguenza di un forte raffreddore. In questa condizione il senso del gusto non è alterato, quella che manca è la componente olfattiva che completa la sensazione. Tutti i Vertebrati terrestri rispondono a composti simili a quelli che determinano l'insorgenza del gusto nell'uomo, tra cui gli zuccheri, gli acidi, i sali e gli alcaloidi. I recettori gustativi dei vertebrati acquatici, oltre a queste molecole, rispondono anche a numerosi amminoacidi che costituiscono le proteine. Sembra che anche nei Mammiferi ‒ e quindi nell'uomo ‒ esistano recettori sensibili agli amminoacidi, in particolare al glutammato, che sarebbero responsabili di un quinto gusto denominato umami traducibile come "carnaceo". Il glutammato viene usato per esaltare il gusto di tanti piatti dell'Oriente ed è presente anche nei comuni estratti di carne (o vegetali) per il brodo.

I corpuscoli gustativi

Nei Vertebrati terrestri, che sono provvisti di lingua, i corpuscoli gustativi sono in larga parte localizzati in questo organo, mentre nei pesci essi sono presenti anche al di fuori della bocca. Nella lingua i bottoni gustativi si trovano raggruppati lungo le pareti di particolari protuberanze denominate papille linguali. Nell'uomo essi sono presenti in gran numero sulle papille circumvallate ‒ disposte in forma di V nella porzione posteriore della lingua ‒ ma sono anche presenti sulle papille fungiformi della porzione anteriore della lingua e sulle papille fogliate, disposte lungo i margini laterali della lingua. Circa il 10% dei bottoni gustativi si trova al di fuori della lingua, sul palato o in altre localizzazioni.

Nell'uomo adulto esistono circa 10.000 corpuscoli gustativi; essi sono più numerosi nel bambino e diminuiscono di numero tra i 45 e i 50 anni. In un pesce come il pesce gatto il numero dei bottoni gustativi può raggiungere i 100.000; tra i Vertebrati terrestri, gli uccelli sono quelli che ne hanno il numero minore, mentre i Mammiferi ne hanno il numero maggiore.

I meccanismi cellulari di riconoscimento dei gusti

Le sostanze chimiche presenti nel cibo si disciolgono nella saliva e giungono a contatto con le cellule gustative. Qui interagiscono con le proteine presenti sulla membrana dei microvilli, le quali funzionano da recettori e da canali attraverso cui passano gli ioni (come quelli di sodio, potassio, cloro, calcio). In particolare, il salato e l'acido attivano i cosiddetti canali ionici, cambiando così direttamente le attività elettriche della membrana. Viceversa, il dolce e l'amaro sono riconosciuti da appositi recettori, che a loro volta attivano una molecola, chiamata gustducina. Questo 'messaggero' interno modifica le attività della cellula e permette la liberazione di molecole di segnalazione, i neurotrasmettitori (neuroni e glia), che vanno a eccitare le fibre nervose vicine. Perché mangiando un cibo piccante il suo gusto, prima fortissimo, ben presto si riduce? Ci sono due ragioni. Il primo motivo è che la sostanza viene continuamente rimossa dalla saliva e cessa quindi la sua azione. Inoltre, il sistema sensoriale ha una notevole capacità di adattamento: le fibre nervose all'inizio 'sparano' moltissimi impulsi e poi riducono la loro attività.

Misurando i cambiamenti delle attività elettriche di singoli bottoni gustativi si è notato che nella maggior parte dei casi i corpuscoli possono essere eccitati non da un solo stimolo, ma da due, tre o anche da tutti e quattro gli stimoli primari. Di solito però l'effetto è prevalente con uno o due. Studi di un secolo fa, ampiamente citati nei libri di scuola, suggerivano che nella lingua esistessero territori per le diverse sensibilità: il dolce verrebbe segnalato dalla punta della lingua, il salato dalle porzioni laterali anteriori, l'acido dalle porzioni laterali posteriori e l'amaro nella parte più posteriore. In realtà, questa nozione non è stata confermata e si ritiene oggi che tutti i diversi tipi di gusto possano essere percepiti da tutte le regioni della lingua che contengono corpuscoli gustativi.

Il gusto arriva al cervello

Le fibre nervose che registrano le attività delle cellule gustative sono i prolungamenti periferici di cellule poste in tre masserelle (gangli) associate a tre nervi che originano nel sistema nervoso centrale. Queste stesse cellule inviano un altro prolungamento verso un gruppo di cellule, il cosiddetto nucleo solitario, che è situato alla base del sistema nervoso centrale (cervello e sistema nervoso). Qui le informazioni giunte dalla periferia vengono riorganizzate e trasmesse alla corteccia cerebrale, dopo essere passate da un'ulteriore stazione intermedia situata alla base della corteccia, il talamo. Insomma, anche il più banale stimolo gustativo, per essere interpretato, deve fare una lunga, anche se velocissima, strada.

Gusto e apprendimento

Nella società attuale, l'attenzione per il gusto e per la qualità del cibo è diventata una moda, oltre che una significativa attività economica. Le informazioni gustative sono peraltro molto importanti perché ci aiutano ad assumere le sostanze nutritive di cui abbiamo bisogno: per esempio, il gusto dolce degli zuccheri è un forte incentivo a mangiare carboidrati. I segnali gustativi preparano anche risposte fisiologiche, come la liberazione dell'ormone insulina, che consentono di utilizzare in modo efficiente le sostanze nutritive. L'uomo e alcuni animali, se hanno carenze di sodio, cercano attivamente cibi salati che ne sono ricchi.

Ma anche il diffuso disgusto verso sostanze molto amare ha un significato importante: in molte piante che contengono composti tossici il sapore amaro è un segnale di avvertimento. In questo modo, rifiutare cibi troppo amari può aiutare a evitare sostanze nocive. Il forte legame fra gusto e piacere ‒ o dispiacere ‒ rappresenta la base dell'apprendimento gustativo. Pensando di nuovo al cioccolato verrà l'acquolina in bocca, perché abbiamo imparato ad associare a quel gusto una sensazione piacevole.